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Verfahren und Einrichtungen zur Vorbearbeitung von urrunden Walzblöcken
mit Hilfe spanabhebender Werkzeuge Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen
zur Vorbearbeitung von urrunden Walzblöcken mit Hilfe sparabnehmender Werkzeuge
zwecks Entfernung schädlicher Stellen der Oberfläche des Blockes, bei dem der Block
auf seiner ganzen Länge mittels einer Lehre urrund bearbeitet wird. Bei diesem Verfahren
kommt der Lehre ganz besondere Bedeutung zu, da fehlerhafte Schablonen bzw. Lehren,
deren Form oder Lage nicht genau dem gewünschten Querschnitt des Blockstückes angepaßt
sind, keine Fehlerfreiheit des Zwischenerzeugnisses oder zumindest nicht die größtmöglichste
Ausbeute an fehlerfreien Zwischenerzeugnissen ergeben.
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Bei den bekannten Verfahren zur Vorbearbeitung von urrunden Walzblöcken
wurde die Lage der Lehre als gegeben angesehen und beim Einspannen des zu bearbeitenden
Blockes darauf Rücksicht genommen, daß der Block die für die Bearbeitung nach der
Lehre notwendige Relativlage in bezug auf die Lehre einnimmt. Wird aber berücksichtigt,
daß die zu bearbeitenden Blöcke oft sehr großes Gewicht besitzen, so ist es klar,
daß diese Art der Vorbearbeitung mit erheblichem Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden
ist, ganz abgesehen davon, daß die Mittel zum Einspannen des Blockes nur eine grobe
Einstellung desselben in bezug auf die Lehre gestatten und somit diese bekannten
Verfahren auch nicht die größtmöglichste Ausbeute an fehlerfreiem Werkstoff gewährleisten.
Es wurde zwar auch vorgeschlagen, als Lehre nebeneinanderliegende Kurvenscheiben
mit versetzt zueinander angeordneten ocker. zu benutzen und j e nach Bedarf die
eine oder andere Kurvenscheibe oder auch mehrere gleichzeitig zwecks Steuerung des
Supports mit letzterem in Verbindung zu bringen. Diese Art der Vorbearbeitung von
Blöcken eignet sich nur dazu, die Blöcke örtlich zu bearbeiten. also zum Entfernen
schadhafter Stellen durch Unrundabdrehen des in Betracht kommenden Blockteiles.
Abgesehen davon, daß das örtliche Bearbeiten urrunder Blöcke kein ständig fortschreitendes
Arbeitsverfahren darstellt, erfordert diese Art der Bearbeitung großen Zeitaufwand
und bestgeschulte Arbeiter sowie eine ständige Beobachtung des Blockes auf Fehler.
Auch bei diesem Verfahren ist die Lage der Lehre eine gegebene, und es wird durch
Zu- oder -Abschalten der verschiedenen Lehren ein möglichst günstiges Bearbeiten
des Blockes zu erzielen getrachtet.
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Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, mit geringster Sparabnahme
reine, fehlerfreie Zwischenerzeugnisse zu erhalten. Der Erfindung gemäß wird dies
dadurch erreicht. daß die Lage der Gesamtlehre bezogen auf das urrunde Ausgangswerkstück
so lange geändert wird, bis bei geringster Spanabnahine reine, fehlerfreie Zwischenerzeugnisse
erhalten werden. Nach dem neuen Verfahren wird somit die Lage des Werkstückes als
gegeben
betrachtet und die Lage der Lehre in bezug auf das Werkstück geändert. Diese Art
der Vorbearbeitung gestattet, wie Versuche bestätigt haben, tatsächlich die Vorbearbeitung
mit geringster Spanabnahme sowie die wirtschaftliche Bearbeitung ganzer Serien von
Blöcken, da nach einmal festgelegter, gegenseitiger Lage zwischen Lehre und Werkstück
bnv. zu den Einspannmitteln eine ganze Serie gleichartiger Werkstücke hintereinander
mit geringster Spanabnahme bearbeitet werden kann.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen von Einrichtungen
zur Durchführung des neuen Verfahrens dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in Sehnittansicht
bei abgenommenem Reitstock nach Schnittlinie 1-I der Abb. 2.
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Die Abb. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Einrichtung ohne den üblichen
Hauptantrieb. In den Abb. 3 und 1. ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einrichtung
zur Durchführung des Verfahren dargestellt, und zwar zeigt Abb. 3 die Einrichtung
in Seitenschnitt und Abb. 4. die Einrichtung in Draufsicht.
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Die Abb. 5, 6 und 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Einrichtung
zur Durchführung des Verfahrens schematisch in drei besonderen Verfahrensstufen.
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Bei dem in Abb. i und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist a die
Lehre, b das von der Lehre zwangsläufig'gesteuerte Drehwerkzeug, und
c, d sind die Einrichtungen zum Einspannen des unrunden, kantigen Werkstückes
f. Das Werkzeug b sitzt auf einem Support h. Das Werkzeug b ist als
einfaches Drehmesser dargestellt, kann aber auch ein Fräser, eine Schleifscheibe
u. dgl. sein, die in solchem Falle gesondert angetrieben werden. Die Lehre a. sitzt
auf einer Welle i, die durch ein Zahnradpaar 2, 3 oder ein ähnliches Triebwerk von
der Welle 1. angetrieben wird. Die Welle .4 steht in üblicher, bekannter Weise mit
einem Hauptantriebsmotor in Verbindung, so daß das Werkstück f im Sinne des Pfeiles
z in Drehbewegung versetzt wird. Die Lehre a wirkt mittels einer oder mehrerer Rollen
26 auf den Supportschlitten 25 ein, der quer zur Achse des Werkstückes f bzw. der
Lehre a verschiebbar auf der Grundplatte 2o des Supports h sitzt. Die Grundplatte
2o ist in den Pfeilrichtungen x verschiebbar auf dem Bett 22 der Maschine angebracht.
Auf den Supportschlitten 25 wirken Federn 2; ein, welche die Rolle 26 ständig gegen
die Lehre a. und das Werkzeug b ständig gegen das Werkstück f drücken, also
eine Querbewegung im Sinne des Pfeiles y ergeben. Das Werkzeug b ist in an sich
bekannter Weise auf dem im übrigen normal ausgebildeten Support befestigt. Das Ausgangswerkstück
f kann ein roher Stahl- oder Metallblock (Ingot) oder Halbzeug oder ein roher Maschinenbestandteil
sein.
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Um mit geringster Spanabnahme reine, fehlerfreie Zwischenerzeugnisse
zu erhalten, kann neben der sonst bekannten Verstellungsmöglichkeit von Werkstücken
auf Drehbänken erfindungsgemäß die Lage der Lehre bezogen auf das unrunde Vorwerkstück
geändert werden. Bei dem Ausführungsbeispiel sind zwei Lagenänderungen möglich,
und zwar eine Verstellung der Lehre in der Richtung der Achse (Pfeilrichtung a.)
der Lehrenwelle i und eine Drehvorrichtung der Lehre in bezug auf den Antrieb 2,
3, 4. im Sinne des Pfeiles /3. Die Längsverstellung der Lehre wird dadurch bewirkt,
daß die Welle i Gewinde 41 aufweist, mittels welches die Lehre a. auf der Welle
i aufgeschraubt ist. Gegenmuttern 43, 11. sichern die Lage der Lehre auf der Welle
i. Nach dem Lösen der Muttern 1.3, 1.1. kann die Lehre durch Drehen auf der Welle
i im Sinne a längsverstellt werden. -Nach Anziehen der Muttern 43,44 wird die Lehre
mit der Welle i kraftschlüssig auf Drehung verbunden. Zum Zwecke der Drehverstellung
der Lehre a im Sinne /ß ist die Welle i mit einer Scheibe 1.5 verbunden, die segmentartig
im Kreise in bezug auf den Antrieb 2 verstellt und festgestellt werden kann. Zu
diesem Zwecke weist die Scheibe 45 bogenförmige Schlitze 1.7 auf, durch die Feststellschrauben
48 verlaufen.
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Die Bearbeitung des unrunden Vorwerkstückes kann entweder mit Hilfe
eines einzigen Werkzeuges b oder aber mit mehreren Supporten und Werkzeugen gleichzeitig
erfolgen und zeigt die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Vorwerkstück
f durch zwei Werkzeuge b, b' nach einer einzigen Lehre gleichzeitig
bearbeitet wird. Die Lehre a kann in diesem Falle um die Hälfte kürzer sein als
bei der Bearbeitung unrunder Vorwerkstücke mit nur einem Werkzeug. Es kann das unrunde
Vorwerkstück fauch von mehr als zwei Werkzeugen bearbeitet werden; und es können
ferner die Supporte auch auf beiden Seiten des Werkstückes liegen.
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Bei motorischem Antrieb der Welle 4 wird der Ingot f und über dem
Wege 2, 3 die Lehre a mit gleicher Umdrehungszahl angetrieben, beide laufen also
synchron. Die durch die Feder 27 gegen den Schablonenutnfang angedrückte Rolle 26
wird beim Drehen der Lehre a hin und her gesteuert, was zur Folge hat, daß auch
die Werkzeuge b und b' eine hin und her gehende Bewegung ausführen
und
den Block f ähnlich kantig oder sonst@v-ie unrund abdrehen.
Bei Bearbeitung des ersten Blockes f wird mit Hilfe der Verstellungen 41, 43, 44
und 45, 47, 4$ die Lage und Form der Lehre a in bezug auf das unrunde Vorwerkstück
so lange geändert und angepaßt, bis die Lehre eine Lage und Form bekommt, die den
Erhalt reiner, fehlerfreier Zwischenerzeugnisse bei geringster Spanabnahme gewährleistet.
Die in der Folge zu bearbeitenden Rohblöcke f werden dann, nachdem die Lehre a.
einmal für eine bestimmte Serie von Blöcken eingestellt ist, gleichfalls mit der
geringsten Spanabnahme auf ein fehlerfreies Zwischenerzeugnis bearbeitet. Dabei
kann überdies noch das Werkzeug b, wie bei jedem Support bekannt, zu jeder Zeit
unabhängig nachgestellt werden, so daß auch ein örtliches tieferes oder seichteres
Spanabnehmen am rohen Werkstück vorgenommen werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Abb.3 und 4 ist b wieder das
Werkzeug, c, d sind die Einspannvorrichtungen @ für das unrunde Vorwerkstück
f und k der Support. Die Grundplatte 2o des Supports sitzt mittels
Führungen 21 der Länge nach verschiebbar auf dem Bett 22 der Maschine und wird in
an sich bekannter Weise durch einen Trieb 23, 24 auf dem Bett 22 bewegt. Auf der
Grundplatte 2o des Supports sitzt ein quer zur Drehachse verschiebbar gelagerter
Schlitten 25; auf denselben wirken Federn 28@ ein, welche das Werkzeug b ständig
gegen das Vorwerkstück f drücken. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Werkstück
f selbst als Lehre verwendet. Wie nachstehend ausgeführt, wird ein Teil des Werkstückes
f durch eine verhältnismäßig sehr kurze Lehre ä und der übrige Teil des Werkstückes
f nach dem bereits bearbeiteten Werkstückteil bearbeitet. Die Lehre ä ist eine kurze,
der Konizität des Werkstückes f entsprechende Aufsatzlehre, die auf dem Reitstockende
w drehbar sitzt. Die Lehre muß sich mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen wie
das Werkstück f. Der Antrieb der Lehre ä kann hierbei auf die verschiedenartigste
Weise erfolgen. Beim Ausführungsbeispiel ist die Lehre ä mit dem Werkstück
f
durch Mitnehmer 55 auf Drehung verbunden. Der Antrieb der Lehre kann aber
auch vom Hauptantrieb der Maschine durch entsprechende Zwischengetriebe (Zahnräder,
Wellen u. dgl.) erfolgen.
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Nach dem Aufsetzen der Lehre ä auf das Reitstockspindelende ul wird
der Support k so eingestellt, daß das Werkstück b das an die Lehre ä sich anschließende
Ende des Werkstückes f bearbeitet. Das Werkstück b wird so weit vorgeschoben bzw.
dadurch von dem unrunden Vorwerkstück f so viel kantig abgedreht, bis die abgedrehte
Stelle bündig mit der Lehre ä verläuft. Während der Bearbeitung des einen Endes
f' des Vorwerkstückes f befindet sich die mit der Lehre a'
und später
mit dem unrunden Block f zusammenwirkende Rolle 26 an dem einen Ende der Lehre a'.
Nunmehr wird die Zugspindel 23 eingeschaltet, so daß der Support 25 auf dem Bett
22 gleitet. Das Werkzeug b wird anfänglich von der Lehre ä gesteuert, später gleitet
die Rolle 26 auf den bereits bearbeiteten Teil des Vorwerkstückes f über, und es
übernimmt von diesem Augenblick an der bearbeitete Teil des Vorwerkstückes die Rolle
der Lehre.
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Die Teillehre ä kann auch auf der anderen Seite des Vorwerkstückes
im Bereiche der Einspannmittel c angeordnet sein, ferner kann die Einrichtung gemäß
den Abb. 3 und 4 auch mit zwei oder mehreren gleichzeitig arbeitenden Werkzeugen
ausgestattet sein.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Abb. 5 bis 7 ist eine kurze
Aufstecklehre ä' vorgesehen. Diese besitzt eine Ausnehmung 57, die dem schmaleren
Ende des Werkstückes f entspricht. Die Lehre ä' wird auf dieses Ende
des V orwerkstückes f aufgesteckt und mittels der Lehre ä' durch ein Werkzeug
b irgendeine Stelle f" des Werkstückes f
kantig bearbeitet. Nunmehr
wird die Lehre ä ' abgenommen, die Rolle 26 auf den nach der Lehre ä' bereits
bearbeiteten Teil f" eingestellt und mittels des Werkzeuges b eine andere
Stelle f"', z. B. das eine Ende des Werkstückes f, bearbeitet. Nunmehr wird, wie
Abb.7 zeigt, auch der übrige Teil des Vorwerkstückes bearbeitet, wobei die bereits
bearbeiteten Teile des Vorwerkstückes die Lehre bilden.